核测井原理 光子-中子-核磁PDF电子书下载

第一篇 γ测井 1

第一章 γ测井的核物理基础 1

第一节 放射性和放射性衰变 1

一、放射性 1

二、放射性衰变 2

第二节 γ射线与物质的相互作用 8

一、γ射线与物质相互作用的几率 8

二、光电效应 8

三、康普顿效应 9

四、电子对效应 11

五、γ射线的吸收 11

第三节 γ射线探测器 13

一、概述 13

二、闪烁探测器 13

三、半导体探测器 18

第四节 核射线探测统计学概要 20

一、核衰变数和计数的统计分布 20

二、放射性测量的统计误差 21

三、函数的统计误差 21

第二章 自然γ能谱测井 25

第一节 岩石的自然γ放射性 25

一、铀、钍和钾的地球化学特征 25

二、铀、钍和钾在岩石中的分布 27

三、岩石中的放射性核素和γ能谱 30

四、岩石的自然γ放射性 34

第二节 地层的自然γ辐射强度 36

一、自然γ能谱测井仪器 36

二、地层自然γ强度的空间分布 40

第三节 地层的自然γ能谱 48

一、自然γ仪器谱 49

二、自然γ标准谱 49

三、自然γ仪器谱的解析 52

第四节 自然γ能谱测井的应用 57

一、岩性识别和地层对比 57

二、识别粘土矿物 59

三、监测水淹层 60

四、研究生油层 60

五、其它用途 60

第三章 散射γ能谱测井 61

第一节 散射γ能谱测井的核物理基础 61

一、矿物和岩石的康普顿散射线性衰减系数 61

二、矿物和岩石的光电吸收系数及光电吸收指数 64

三、均匀地层点源的γ辐射场 65

第二节 散射γ能谱测井的关键技术 68

一、散射γ谱的数据采集和谱形特点 68

二、泥饼对厚地层散射γ射线的影响及其补偿原理 70

三 Pe 的测量与计算 73

四、薄地层测井响应 74

第三节 散射γ测井的应用 77

一、鉴别岩性 77

二、求储集层孔隙度 80

三、其它用途 81

第二篇 中子测井 82

第四章 中子测井的核物理基础 82

第一节 中子和中子源 82

一、中子、中子源的一般特性 82

二、同位素中子源 85

三、加速器中子源 87

第二节 中子与物质的相互作用 88

一、中子与原子核的相互作用 88

二、中子与岩石的相互作用 93

第三节 中子探测原理 96

一、中子探测器 96

二、中子通量的测量 97

第四节 中子作用过程的数学模拟 98

一、蒙特卡罗方法 98

二、蒙特卡罗方法解题举例 99

第五章 同位素源中子测井 102

第一节 中子通量的空间分布 102

一、简单扩散理论和扩散方程 102

二、分组扩散法 106

第二节 同位素中子源中子测井方法 108

一、超热中子测井 108

二、热中子测井 112

三、中子孔隙度测井的刻度和地层的含氢指数 114

四、中子孔隙度测井的探测深度和环境影响 118

第三节 中子孔隙度测井的应用 119

一、岩性识别和求孔隙度 119

二、识别和评价气层 123

第六章 热中子寿命测井 125

第一节 岩石的热中子宏观俘获截面和寿命 125

一、单一化合物的热中子宏观俘获截面和热中子寿命 125

二、岩石的热中子宏观俘获截面和热中子寿命 127

第二节 热中子宏观俘获截面和寿命的测定 132

一、热中子密度和γ射线强度分布 132

二、热中子宏观俘获截面和寿命的测量原理 136

第三节 应用 141

一、双探测器寿命测井曲线的定性解释 141

二、双探测器寿命测井曲线的定量解释 142

第七章 碳氧比γ能谱测井 147

第一节 脉冲中子源在地层中激发的γ射线 147

一、快中子非弹性散射γ射线 147

二、热中子俘获辐射γ能谱 150

三、脉冲中子源在地层中激发的γ射线的时间分布 153

第二节 γ能谱的数据采集和处理 153

一、源距选择和谱数据的采集 153

二、γ能谱的解析 154

三、典型仪器(RST)简介 155

第三节 应用 155

一、碳氧比的计算和饱和度模型 156

二、应用实例 160

第三篇 核磁测井 164

第八章 核磁测井物理基础 164

第一节 原子核的磁矩 164

一、闭合电流的磁矩 164

二、原子核的磁矩 165

第二节 核磁共振 167

一、核磁共振的微观描述 167

二、核磁共振的宏观理论 170

第三节 孔隙流体核磁共振弛豫机理 174

一、孔隙流体核磁共振弛豫机理分类 174

二、孔隙岩石中水、油和天然气的弛豫特性 175

第九章 核磁测井技术与信号处理 179

第一节 核磁测井技术基础 179

一、含氢介质的磁化 179

二、核磁共振参数测量 179

第二节 核磁测井仪器 186

一、核磁共振成像测井仪 186

二、非成像核磁共振测井仪 188

第三节 核磁测井信号处理 190

一、奇异值分解法(SVD) 190

二、非线性最小二乘法 191

第十章 核磁测井的应用 194

第一节 核磁测井应用基础 194

一、孔隙度模型 194

二、渗透率模型 195

三、饱和度模型 196

四、采收率和可采储量 196

五、判定流体类型 197

第二节 核磁测井应用实例 198

实例1：识别低孔低渗油层 198

实例2：砂砾岩油藏储层评价 200

实例3：高含水稠油水淹油藏评价 200

实例4：差谱识别油、气层和油气界面 200

实例5：粉砂岩低电阻率油层解释 200

参考文献 206